Niezwykle gorący i masywny układ dwóch gwiazd współdzielących otoczkę

O odkryciu poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).

Dwie gwiazdy w układzie podwójnym VFTS 352 znajdują się w odległości 160 tysięcy lat świetlnych od nas w Mgławicy Tarantula w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce sąsiadującej z naszą Drogą Mleczną. Gwiazdy te są masywne oraz gorące i wygląda na to, że zmierzają ku katastrofie.

Gwiazdy okrążają się w nieco ponad jeden dzień. Odległość pomiędzy ich środkami wynosi zaledwie 12 milionów kilometrów. Gwiazdy są tak blisko, że ich powierzchnie nakładają się i istnieje jakby most pomiędzy obiektami. Tego typu układy podwójne astronomowie nazywają kontaktowymi. Gwiazdy dodatkowo współdzielą wtedy otoczkę, co w przypadku VFTS 352 zachodzi w szczególnie dużym stopniu – szacuje się, że gwiazdy współdzielą około 30 procent swojej materii.

Układ VFTS 352 ma łączną masę około 57 mas Słońca rozłożoną mniej więcej po równo na oba składniki. Temperatury gwiazd również są bardzo duże i przekraczają 40000 stopni Celsjusza. Wskazane cechy oznaczają, że jest to najmasywniejszy i najgorętszy układ podwójny kontaktowy dzielący wspólną otoczkę wśród znanych tego typu systemów. Obie gwiazdy zostały sklasyfikowane jako należącego do typu widmowego O.

Takie ekstremalne gwiazdy, jak VFTS 352 odgrywają istotną rolę ewolucji galaktyki, w szczególności są głównymi producentami pierwiastków takich jak tlen. Można je porównać do tzw. układów kataklizmicznych, w których mniejszy składnik wysysa materię z powierzchni większego. Tutaj jednak oba składniki są prawie takie same pod względem rozmiarów, materia nie przepływa więc z jednej gwiazdy do drugiej, ale jest współdzielona.

„Układ podwójny VFTS 352, wraz z dziesiątkami milionów innych gwiazd w Wielkim Obłoku Magellana, był od kilkunastu lat obserwowany w ramach polskiego przeglądu nieba OGLE, kierowanego przez prof. Andrzeja Udalskiego z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Dane fotometryczne OGLE okazały się niezbędne do precyzyjnego określenia parametrów układu podwójnego. Ponadto, dzięki wieloletnim obserwacjom polskich astronomów udało się wykryć minimalne zmiany okresu orbitalnego układu, co w przyszłości może doprowadzić do połączenia się obu gwiazd” - powiedział prof. dr hab. Igor Soszyński z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, współautor publikacji w czasopiśmie „Astrophysical Journal” informującej o odkryciu.

Soszyński wskazał także, że OGLE był pierwszym projektem obserwacyjnym na świecie, który obserwował proces łączenia się dwóch gwiazd podwójnych. W 2008 r. w gwiazdozbiorze Skorpiona widoczny był wybuch tzw. czerwonej nowej (V1309 Scorpii). Polscy astronomowie monitorowali jasność tego obiektu przez kilka lat przed wybuchem, co pozwoliło udowodnić, że wcześniej był to układ podwójny gwiazd z szybko zacieśniającą się orbitą. Wybuch nastąpił w momencie połączenia się obu gwiazd.

W przypadku VFTS 352 możliwe są dwa scenariusze dalszego losu pary gwiazd. Być może połączą się one w jedną olbrzymią gwiazdę, która będzie bardzo szybko się obracać i być może skończy swój żywot w postaci błysku gamma. Drugi scenariusz ma szanse wystąpić w sytuacji jeśli obie gwiazdy są odpowiednio dobrze wymieszane. Mogą wtedy pozostać zwarte i uniknąć połączenia, a dalsza ewolucja doprowadzi do wybuchów supernowych i powstania układu dwóch czarnych dziur. Taki układ byłby silnym źródłem fal grawitacyjnych.

W publikacji naukowcy wskazują, iż najlepsze dopasowanie modeli gwiazd zachodzi w przypadku zwiększonego wewnętrznego mieszania materii spowodowanego silnymi siłami pływowymi.

PAP - Nauka w Polsce

cza/ agt/